1

RİSK DEĞERLENDİRME

BÜLTENİ “Hasar Servisi ve Underwriterlar İçin

Mühendislik Branşı Risk ve Hasar

Değerlendirmeleri”

Sayı: 2015/02

2015

Ekol Sigorta Ekspertiz Hizmetleri Limited Şirketi

Şubat 2015 Risk ve Mühendislik Grubu Bülteni

2

RULMANLAR

Bugün silindirik ve bilyalı rulmanlar hayatımızın her alanında ve hemen hemen dönme hareketi

yapan bütün mekanik aksamlar da kullanılmaktadır. Trenlerde, bisikletlerde, dişçi aletlerinde, hava

yollarında, elektronik aletlerde, bilgisayarlarda ve aklınıza gelmeyen birçok yerde kullanılmaktadır.

Rulman yatak ve bilye kullanımlarına birkaç güncel örnek vermek gerekirse;

- Günümüzde bir otomobilde ortalama olarak 100-150 adet rulman kullanılmaktadır.

- Tükenmez kalem 1943 yılında Macar gazeteci Lazzlo Biro ve kimyacı erkek kardeşi Georg

tarafından icat edildi. Bu kalemin ucunda küçük bir bilye bulunuyordu. Bilye mürekkep deposunu

kapatmakla birlikte yazarken kâğıda mürekkep akışını engellemiyordu. O tarihten sonra Biro

kalemleri seri olarak üretilmeye başladı.

- Bilgisayar'ın sabit sürücüsünü merkezindeki küçük bir motor döndürür. Küçük, hassas rulmanlar

motorun çok az bir sürtünme ile hızla dönmesini sağlar. Yine de dönerken az da bir ses

çıkartırlar. Bu da diskin üzerine depolanan verilerin yoğunluğunu kısıtlar. IBM gibi birkaç şirket

bu sesi ortadan kaldırmak için daha sessiz olan yağlı rulmanlardan yararlanma yoluna gitmekte.

Bu rulmanlarda bilye yerine yağ bulunuyor.

- Roll-on deodorant ve sprey şişelerinde sıvı akışı rulmanlarla kontrol edilir. Bilye, üretim

aşamasında aynı çaptaki bir ağıza sıkıştırılır. Ancak bilye üzerindeki basınç hafifçe dönmesini

sağlayınca bir miktar sıvıyı çeker.

- Şehir merkezinde yaşayan bir insan evinden çıktıktan sonraki ilk 30 saniye içerisinde yaklaşık

olarak 5000 adet rulmanla karşılaşır biz bunları fark etmesek de çevremizdeki hemen hemen

her dönen hareketli mekanik aletin içerisinde hatta elektronik aletlerde ve bilgisayarlarda bile

rulman kullanılmaktadır.

3

RULMANLARIN TARİHÇESİ

Bir nesnenin ahşap direkler üzerinde kaydırılması

ile yapılan döner yataklama örnekleri tekerleğin icadından

bile eski tarihlere dayanmakta olsa da modern teoride

Mısır uygarlığının kızaklar üzerine koydukları dairesel

ahşap kalaslar ile kaymalı tip yatakları ilk defa kullandıkları

sıkça dile getirilir.

Büyük boyutlardaki kayaların kızaklar

üzerinde kayan ahşap bloklar üzerinde taşınması ve

bu esnada işçiler tarafından sistemin bir çeşit sıvı ile

yağlandığı Djehutihotep mezar kalıntılarındaki duvar

resimlerinde tasvir edilmektedir.

Döner yataklamaya ilişkin bilinen en erken kalıntı,

Nemi Roma Gemisinde(Roma imparatoru Caligula

tarafından MS. 1. yy da Nemi de yaptırılan gemiler) İtalya

daki Nemi gölünde bulunmuştur.

4

Leonardo Da vinci rulmanın birleştirilmiş çizimini

1500 yılında helikopter dizaynın da kullanmıştır. Bu çizimler

havacılıkta rulmanın kullanıldığı bilinen ilk çizimlerdir. Fakat

Agostino Ramelli yayınlanan ilk çizimlerinin sahibidir.

Rulman içerisindeki bilyalar ve masuraların birbirine

temasında ötürü oluşan sürtünme kuvvetleri kafesler yardımı

ile önlenebilir. Kafesli rulmanlara ilişkin ilk çizimler 17. Yy da

Galileo tarafından yapılmıştır.

İlk kafesli rulman herologist (saat ve zaman bilimci)

John Herison tarafından 1740ların ortasında icat ettiği deniz

kronometresi (Marine Time Keeper H3) için yapılmıştır. Bu

rulmanlar sınırlı bir salınıma izin verse de. Harrison bu

rulmanları ilk çağdaş düzenleyici mekanik saat örneklerinde

de kullanılmıştır.

ENDÜSTRİYEL ÇAĞDA RULMANLAR

Bilyeli rulmanlar için ilk dizaynı yapan ve aynı zamanda bir demirci ustası ve mucit olan Philip

Waugan tarafından 1794 yılında Carmarthen de ilk patent alınmıştır.

İlk modern bilyeli rulman dizaynı bir aks etrafına montajı yapılmış bilyelerden oluşmaktadır.

Rulmanlar endüstriyel devrimin gelişmesinde çok önemli bir yere sahiptir özellikle tekerlek aks

bağlantılarında sürtünme kuvvetinin büyük oranlarda azalmasını sağlamışlardır.

İlk kaymalı yataklar genellikle ahşap malzemeden imal edilirlerdi. Sonraları ahşap yatakların

yerin bronz yataklar aldı.

Günümüze kadar içlerinde seramik kristal cam çelik plastik ve naylonunda bulunduğu birçok

malzemeden yatak imalatı yapılmıştır.

Saat üreticileri mücevherli saatlerin yapımında safirden yataklar kullanırdı böylece sürtünme

kuvveti azalır ve daha hassas bir şekilde zamanın ölçülmesi sağlanırdı.

Hatta bazen basit malzemelerle yapılmış olan yataklar daha uzun süre kullanım ömrüne sahip

olabiliyor sürtünmesi kuvvetinin azaltılması ve soğutması su tarafından sağlanan ve su

değirmenlerinde kullanılan bu tip yataklara hala rastlamak mümkün.

5

Radyal tipte bilyeli rulmana ait ilk patent Parisli bir bisiklet ustası olan Jules Suriay tarafından 3

ağustos 1869 da alınmıştır. Bu rulmanlar 1869 yılında düzenlenen ve James Moore tarafından

kazanılan ve dünyanın ilk bisiklet yarısı olan Paris-Rounen de denendi.

1883 yılında Friedrich Fischer tarafından FAG kuruldu. Bilyelerin milling ve grinding yöntemi ile

eşit boylarda ve kesin bir yuvarlaklığa sahip olmasını sağlayarak bağımsız bir rulman

endüstrisinin kurulmasına öncülük etti.

İlk modern bilyeli oynak makaralı rulman patenti SKF firmasının kurucularından olan Sven

Wingquist tarafından 1907 yılında İsveç’te alındı.

19un yüzyılda at arabası üretimi yapan Henry timken tarafından 1898 yılında ilk konik rulman

patenti alındı ve kendi inovasyonu olan bu ürünü üretmek için bir fabrika kurdu sonraki

tarihlerde bu fabrikada her tip rulman üretimi yapılmaya başlandı.

Rulman kullanımı endüstride çok yoğun bir şekilde devam etmektedir. Büyük ve ulusal makine

ve cihaz üreticileri makinelerini veya cihazlarını dizayn ederken hesaplamalar ve bir çok test sonucunda

uygun rulman tipini seçmektedirler. Küçük çaplı üretici firmalar ise deneme yanılma veya benzer bir

makineden kopyalama yoluyla rulman seçim sürecini tamamlamaktadırlar.

Dizayn aşamasındaki rulman seçimi doğru kabul edilir ve çok nadir olarak rulman ve yataklama

tipinde değişikliğe gidilir.

Rulmanda meydana gelen herhangi bir hasar anında genellikle hasar gören rulmanın aynısı ile

değişimi yapılarak hasarın giderilmesi yöntemi uygulanmaktadır. Bu yüzden bu bültende rulmanların

genel tanıtımı, sembolleri, ömür hesaplaması yağlama yöntemleri ve hasar sebeplerine değinilecektir.

Makine dizayn aşamasında kullanılan rulman seçimi prosedürüne kısaca değinilmiştir. Rulman seçimine

dair ayrıntılı hesaplamalar ve yöntemler için rulman kataloglarından yararlanılabilir.

6

RULMAN TİPLERİ

Tek Sıralı Sabit Bilyalı Rulmanlar

Tek sıralı sabit bilyalı rulmanlar, en yaygın rulman tipidir. Kullanımı çok

yaygındır. Hem iç hem dış bileziklerdeki yuvarlanma yolları bilyelerinkinden

biraz daha büyük yarıçaptadır. Radyal yüklere ek olarak, her iki yönde

eksenel yük uygulanabilir. Düşük torklarına bağlı olarak, yüksek hız ve

düşük güç kaybının gerekli olduğu uygulamalar için son derece uygundur.

İşleme toleransları sayesinde yataklama hassasiyetleri oldukça iyidir.

Açık tip rulmanlara ek olarak, bu rulmanlarda çoğunlukla bir veya her iki tarafa monte edilmiş

çelik kapak veya kauçuk keçeler bulunur ve gresle önceden yağlanır. Ayrıca, çevre kısmında bazen

emniyet segmanları kullanılır. Kafeslerde ise, en çok preslenmiş çelik olanları yaygındır.(Bisiklet

tekerlekleri, patenlerin iç kısmı)

Çift Sıralı Eğik Bilyalı Rulmanlar

Çift sıralı eğik bilyalı rulmanlar temelde arka arkaya monte edilmiş iki

tek sıralı eğik bilyalı rulmandır, tek farkı sadece her birinin ikişer

yuvarlanma yollu olan bir iç bilezik ve bir dış bilezik bulunmasıdır. Eksenel

yükleri her iki yönde alabilirler.

Manyeto Rulmanlar

Manyeto rulmanların iç kanalı, sabit bilyalı rulmanlarınkinden biraz

daha az derindir. Dış bileziğin sadece bir tarafında omuz olduğundan, dış

bilezik sökülebilir. Bu genellikle montaj için avantajlıdır. Genelde, bu tip iki

rulman ikili olarak kullanılır. Manyeto rulmanlar, 4 ila 20 mm arasında delik

çapına sahip küçük rulmanlardır ve başlıca küçük manyetolar, jiroskoplar,

cihazlar, vb. için kullanılır. Genellikle preslenmiş pirinç kafesler kullanılır.

7

Dört Noktadan Temaslı Bilyalı Rulmanlar Dört noktadan temaslı bilyalı rulmanların iç ve dış bilezikleri ayrılabilir

çünkü iç bilezik radyal düzlemde ayrılabilir. Eksenel yükleri her iki yönden

alabilirler. Bilyeler her bir bilezik ile 35°'lik temas açısına sahiptir. Bu rulman

tipinden sadece tek bir rulman; yüz yüze veya arka arkaya eğik rulmanların

birleşiminin yerini alabilir. Genellikle işlenmiş pirinç kafesler kullanılır.

Tek Sıralı Eğik Bilyalı Rulmanlar

Bu tip rulmanlar, radyal yükleri ve eksenel yükleri bir yönde alabilir. 15°, 25°,

30° ve 40°'lık dört temas açısı mevcuttur. Temas açısı ne kadar büyük olursa,

eksenel yük kapasitesi o kadar yüksek olur. Ancak, yüksek hızda çalışma için,

daha küçük temas açıları tercih edilir. Genellikle, iki rulman ikili olarak kullanılır

ve aralarındaki boşluk doğru şekilde ayarlanmalıdır. Preslenmiş çelik kafesler

yaygın olarak kullanılır, ancak 30°'den daha az temas açısına sahip yüksek

hassasiyetli rulmanlar için genelde polyamid reçine kafesler kullanılır.

Oynak Bilyalı Rulmanlar

Bu tip rulmanın iç bileziğinde iki yuvarlanma yolu vardır; dış bileziğinde ise

merkezi, rulman ekseniyle çalışan küresel bir yuvarlanma yolu vardır.

Dolayısıyla, iç bileziğin, bilyelerin ve kafesin ekseni rulman merkezi çevresinde

bir miktar sapabilir. Sonuç olarak, işleme veya geçme toleransları hatasından

dolayı milin ve yatak eksenel kaçıklığı otomatik olarak düzeltilir. Bu rulman tipi,

adaptör manşonu kullanılarak yerleştirme için, genellikle konik deliklidir.

İkili Rulmanlar İki radyal rulmanın birleşimine ikili adı verilir. Genellikle, eğik bilyalı

rulmanlar veya konik makaralı rulmanlar kullanılarak oluşturulur. Olası

birleşimler arasında, yüz yüze (tip DF), arka arkaya (tip DB) veya aynı yönde

(tip DT) vardır. DF ve DB ikili rulmanları, radyal yükleri ve eksenel yükleri her iki

yönde alabilir. Tip DT, bir yönde güçlü eksenel yük olduğunda kullanılır ve

yükün her rulmana eşit olarak bindirilmesi gerekir.

8

Silindirik Makaralı Rulmanlar Bu tip rulmanlarda, silindirik makaralar yuvarlanma yollarıyla doğrusal

temas içindedir. Yüksek radyal yük kapasitesine sahiptir ve yüksek hızlar

için uygundur. Yan omuzların tasarımına veya olup olmadığına bağlı olarak

tek sıralı rulmanlar için NU, NJ, NUP, N, NF ve çift sıralı rulmanlar için NNU,

NN adı verilen farklı tipler vardır. Tüm tiplerin dış ve iç bilezikleri ayrılabilir.

Bazı silindirik makaralı rulmanların iç veya dış bileziğinde omuz yoktur, bu nedenle bilezikler birbirine

göre eksenel olarak hareket edebilir. Bunlar serbest uçlu rulmanlar olarak kullanılabilir. İç veya dış

bileziğin birinde iki omuz ve diğer bilezikte bir omuz bulunan silindirik makaralı rulmanlar eksenel

yükü bir yönde alabilir. Çift sıralı silindirik makaralı rulmanlar yüksek radyal rijiditeye sahiptir ve

başlıca hassas takım tezgâhları için kullanılır. Genellikle preslenmiş çelik veya işlenmiş pirinç

kafesler kullanılır, ancak bazen kalıplanmış polyamid kafesler de kullanılır.

İğneli Rulmanlar İğneli rulmanlar çaplarının 3 ila 10 katı uzunluğunda çok sayıda ince

makaradan oluşur. Sonuç olarak, rulman dış çapının dış teğet çembere

oranı küçüktür ve oldukça yüksek radyal yük kapasitesine sahiptir. Çok

sayıda tip mevcuttur ve çoğunda iç bilezik yoktur. Çekme zarflı tipte

sıkıştırılmış çelik dış bilezik vardır, masif tipte ise işlenmiş dış bilezik vardır.

Ayrıca bileziksiz kafes ve makara grupları vardır. Çoğu rulmanda pres çelik

kafesler vardır, ancak bazıları kafessizdir.

Tek Yönlü Eksenel Bilyalı Rulmanlar

Tek yönlü eksenel bilyalı rulmanlar, pul benzeri rulman bileziklerinden

oluşur. Mile bağlı bileziğe mil pulu (veya iç bilezik), yatağa bağlı bileziğe yatak

pulu (veya dış bilezik) adı verilir. ( Örnek: Bar Tabureleri )

9

Çift Yönlü Eksenel Bilyalı Rulmanlar

Çift yönlü eksenel bilyalı rulmanlarda, üç bilezik vardır, ortadaki (orta

bilezik) mile sabitlenir. Ayrıca milin eksenel kaçıklığını veya yerleştirme hatasını

telafi etmek için yatak pulunun altında ayarlama pulu bulunabilir. Preslenmiş

çelik kafesler genellikle daha küçük rulmanlarda, işlenmiş kafesler ise daha

büyük olanlarda kullanılır.

Konik Makaralı Rulmanlar Bu tip rulmanlar, konideki arka yüz omuzu tarafından yönlendirilen

konik makaraları kullanır. Bu rulmanlar, yüksek radyal yükleri ve bir yönde

eksenel yükleri alabilir. HR serisinde, makaralar hem ölçü hem sayı

açısından arttırılmıştır, bu da çok daha yüksek bir yük kapasitesi sağlar.

Tek sıralı eğik bilyalı rulmanlara benzer şekilde çift olarak monte edilirler.

Bu durumda, iki karşıt rulmanın konileri veya zarfları arasındaki eksenel mesafe ayarlanarak doğru iç

boşluk elde edilebilir. Ayrılabilir olduklarından, koni grupları ve zarflar bağımsız olarak monte

edilebilir. Temas açısına bağlı olarak, konik makaralı rulmanlar, normal açı, orta açı ve dik açı adı

verilen üç tipe ayrılır. Çift sıralı ve dört sıralı konik makaralı rulmanlar da mevcuttur. Genellikle

preslenmiş çelik kafesler kullanılır.

Oynak Makaralı Rulmanlar

Bu rulmanlar, iki yuvarlanma yollu iç bilezik ile tek küresel yuvarlanma

yollu dış bilezik arasında varil şeklinde makaralara sahiptir. Dış bilezik

yuvarlanma yolu merkezi, rulman ekseni ile kesiştiğinden, oynak bilyalı

rulmanlarınkine benzer şekilde kendinden hizalamalıdır. Bu nedenle, milde

veya yatakta değişim varsa veya eksenleri yanlış hizalanmışsa, rulmanlara

aşırı kuvvet uygulanmaması için otomatik olarak düzeltilir. Oynak makaralı

rulmanlar sadece ağır radyal yükleri değil, bazı eksenel yükleri de her iki yönde alabilir. Mükemmel

radyal yük taşıma kapasitesine sahiptir ve ağır yük veya darbe yükü olduğu durumlarda kullanımları

uygundur. Bazı rulmanlarda konik delikler vardır ve konik millere veya silindirik millere adaptörler

veya çekme manşonlar kullanılarak doğrudan monte edilebilir. Preslenmiş çelik ve işlenmiş pirinç

kafesler kullanılır.

10

Eksenel Oynak Makaralı Rulmanlar

Bu rulmanlarda yatak pulunda küresel bir yuvarlanma yolu ve onun

çevresine eğik olarak yerleştirilmiş varil şeklinde makaralar vardır. Yatak

pulundaki yuvarlanma yolu küresel olduğundan, bu rulmanlar kendinden

hizalamalıdır. Çok yüksek eksenel yük kapasitesine sahiptir. Ve eksenel yük

uygulandığında makul radyal yükleri alabilir. Genellikle preslenmiş çelik

kafesler veya işlenmiş pirinç kafesler kullanılır.

RULMAN SEÇİM PROSEDÜRÜ

Rulmanların uygulama sayısı neredeyse sonsuzdur ve çalışma koşulları ve ortamları çok

farklılık gösterir. Ayrıca, teknolojinin hızla ilerlemesiyle çalışma koşullarının ve rulman

gereksinimlerinin çeşitliliği de artmaya devam eder. Bu nedenle, mevcut binlerce tip ve ölçüden

en iyisini seçmek için rulmanları birçok açıdan dikkatlice incelemek gerekir. Genellikle, rulman tipi

geçici olarak çalışma koşulları, montaj düzeni, makinada montajı kolaylığı, izin verilen alan, maliyet,

bulunabilirlik ve diğer faktörler göz önüne alınarak seçilir.

Sonra, istenilen ömür gereksinimini karşılamak için rulmanın ölçüsü seçilir. Bunu yaparken,

yorulma ömrüne ek olarak, gres ömrü, gürültü ve titreşim, aşınma ve diğer faktörleri dikkate almak

gerekir. Rulman seçimi için sabit bir prosedür yoktur. Spesifik uygulamanız için özel gereksinimler ile

ilgili benzer uygulamaları ve araştırmaları incelemek faydalıdır. Aşağıdaki şema rulman seçimi

prosedürünün bir örneğini göstermektedir.

11

12

RULMANLARIN KODLANMASI VE RULMAN SEMBOLLERİ

Rulman kodları; aynı sembollere sahip tüm rulmanların, gerek boyut gerekse çalışma şartları

bakımından, birbirleri yerine kullanılabilecek şekilde kullanılabilir olmasına izin verebilmelidir.

Bir rulmana ait sembol;

Ana Sembol

İlave Semboller

Örnekler

Sonekler ’den oluşur.

Bir rulmanı tanımlayan kodlama sistemi, farklı sembol gruplarını da gösterecek şekilde

karakterlerin takip etmesi gerek normal sıraya göre (rakamlar ve harfler) aşağıdaki şemada

verilmektedir.

Rulman tipi Boyut Serisi Delik Çapı Kodu

Delik çapı kodu için genel kural: rulman delik çapı (d) = delik çapı kodu x 5

Önemli istisnalar: Örnek: 6200 rulmanı

a) Delik çapı kodu 00: d = ? { 00 x 5 = 0 mm } Bu rulman deliksiz midir?

01: d = 12 mm

02: d = 15 mm

03: d = 17 mm

b) d = 1 – 9 mm: Delik çapı rulman koduna direk yazılır. Örnek: 603 d = 3 mm

c) d ≥ 500 mm: Delik çapı rulman koduna direk yazılır. Örnek: 618/500 d = 500 mm

6 2 04

13

Buna göre eğer ilk karakterler;

6 veya 16 ile başlıyorsa rulman tek sıra bilyalı rulmandır

4 ile başlıyorsa rulman çift sıra bilyalı rulmandır.

1 veya 2 ile başlıyorsa rulman oynak bilyalı rulmandır.

7 ile başlıyorsa rulman eğik bilyalı rulmandır.

3 ile başlıyorsa rulman çift sıra eğik bilyalı rulmandır.

Q ile başlıyorsa rulman dört nokta temaslı bilyalı rulmandır.

N veya 319 ile başlıyorsa rulman silindirik makaralı rulmandır.

HK veya N veya RNA ile başlıyorsa rulman iğne makaralı rulmandır.

K veya T veya 3 ile başlıyorsa rulman konik makaralı rulmandır.

2 ile başlıyorsa rulman oynak makaralı rulmandır.

5 ile başlıyorsa rulman eksenel bilyalı rulmandır.

8 ile başlıyorsa rulman eksenel makaralı rulmandır.

29 ile başlıyorsa rulman eksenel oynak makaralı rulmandır.

Bir hasar anında birçok büyük ölçekli firma hasar gören rulman ile aynı kodlara sahip bir rulman

ile değişim yaparak onarımı tamamlamaktadır. Bu durumun aksi yapıldığı takdirde rulman ömrü

azalmakta veya makinenin diğer aksamlarına da hasar verme olasılığı doğmaktadır. Bunun için bakım

onarım ekiplerine gerekli eğitimlerin verilmesi gerekmektedir.

14

YORULMA ÖMRÜ VE TEMEL RULMAN ÖMRÜ

Rulmanlar yük altında çalıştırıldığında, iç ve dış bileziklerinin yuvarlanma yolu ve yuvarlanma

elemanları sürekli gerilime maruz bırakılır. Yuvarlanma yüzeyi ve yuvarlanma elemanları temas

yüzeylerinin metal yorulması nedeniyle, rulman malzemesinden pul pul parçacıklar ayrılabilir Bu olaya

“pullanma” adı verilir. Yorulma ömrü, rulman yüzeyinin gerilim nedeniyle pullanmaya başlayacağı toplam

devir sayısı olarak belirtilir. Buna yorulma ömrü adı verilir. Yorulma ömrü faktörü tablosunda gösterildiği

gibi, aynı tip, ölçü ve malzemeye sahip ve aynı ısıl işleme ve diğer işlemlere maruz kalan, görünüşe

göre aynı rulmanlar için bile, yorulma ömrü aynı çalışma koşulları altında bile büyük ölçüde farklılık

gösterir. Çünkü yorulma nedeniyle malzemelerin pullanması başka birçok etkene bağlıdır. Sonuç olarak,

mevcut yorulma ömrü yerine yorulma ömrünün istatistiksel bir olay olarak kabul edildiği “temel rulman

ömrü” kullanılır. Aynı tipte birkaç rulmanın aynı koşullar altında ayrı ayrı çalıştırıldığını düşünün. Belirli

bir süre sonra, makaranın yorulmasından kaynaklanan pullanma sonucunda %10’u arızalanır. Bu

noktadaki toplam devir sayısı, temel rulman ömrü olarak tanımlanır veya hız sabitse, temel rulman ömrü

genelde rulmanların %10’u pullanma nedeniyle çalışamaz duruma geldiğinde toplam tamamlanmış

çalışma saati sayısı ile ifade edilir. Rulman ömrünü belirlemede, temel rulman ömrü genellikle dikkate

alınan tek faktördür. Ancak, diğer faktörler de hesaba katılmalıdır. Örneğin, gresle önceden yağlanan

rulmanların gres ömrü tahmin edilebilir. Gürültü ömrü ve aşınma ömrü farklı uygulamalar için belirli

standartlara göre değerlendirildiğinden, gürültü veya aşınma ömrü için belirli değerler deneysel olarak

belirlenmelidir.

TEMEL YÜK DEĞERİ VE YORULMA ÖMRÜ

Temel Yük Değeri

Temel yük değeri, dış bilezik sabitken iç bileziğin 1 milyon devir (106 rpm) yapabileceği sabit

yük olarak tanımlanır. Radyal rulmanların temel yük değeri, sabit yön ve büyüklükteki merkezi radyal

yük olarak tanımlanırken, eksenel rulmanların temel yük değeri, merkezi eksen ile aynı yönde sabit

büyüklükteki eksenel yük olarak tanımlanır. Yük değeri, ölçü tablolarında radyal rulmanlar için Cr ve

eksenel rulmanlar için Ca altında listelenir.

Ortalama bir insanın saç telinin kalınlığı 100 mikron civarındadır. Çeşitli uygulamalarda

rulmanlar bu ölçünün yaklaşık %10 unu çalışma boşluğu ile çalışmaktadır. Bu yüzden daha öncede

belirtildiği gibi rulman onarımı sırasında hasar gören rulman ile aynı özelliklere sahip bir rulmanın

takılması önem teşkil etmektedir. Aksi takdirde rulmanın sıkışarak kitlenmesi muhtemeldir.

15

RRUULLMMAANNLLAARRDDAA HHAASSAARR TTEESSPPİİTTİİ VVEE HHAASSAARR GGÖÖRRMMEE NNEEDDEENNLLEERRİİ

Hatalı montaj ve yetersiz bakım %35

o Hatalı takma+sökme yöntemleri ve yanlış uygulama

Hatalı yağlama %30

o Uygun olmayan yağlama maddesi ve/veya metodunun

seçimi ya da fakir yağlama

Komşu elemanların hatalı tasarımı %25

o Hatalı sızdırmazlık sistemi, mil/yuva vb gibi parçalar da

işleme hataları

Hatalı rulman seçimi %9,7

o Uygun olmayan yük, devir ve sıcaklık şartları ile

yataklama düzenin hatalı tasarımı

Malzeme ve imalat hataları İHMAL EDİLEBİLİR ORAN

RULMANLARDA YAĞLAMA

Dünyadaki tüm uygulama alanlarında, rulmanların %90’ı gresle yağlanmaktadır. Bunun sebebi

düşük maliyet; basit yuva yapısı; gres katmanı vasıtasıyla sızdırmazlığın daha ucuz ve güvenilir olarak

sağlanabilmesi; olumsuz dış etkenlere karşı daha iyi koruma; sızıntı riskinin sıvı yağa nazaran daha az

olmasıdır.

Yağlama yapılırken;

Rulmanın tüm hareketli elemanları ve fonksiyonel yüzeylerinin tamamen gresle kaplandığından

emin olunana kadar, rulman gresle doldurulur.

Rulmanın sağında ve solunda kalan yuva boş hacmi, çalışma sırasında rulmandan dışarı

atılacak gres için yeterli hacim kalacak şekilde, gresle doldurulur.

Çok hızlı dönen (n.d > 500.000 d/dak) rulmanlarda, toplam boş hacmin sadece %20 ila %30’u

kadarı gresle doldurulur.

n.d < 50.000 d/dak olması halinde, rulman ve yuva boş hacminin tamamı gresle doldurulur.

%99,7

16

Ayrıca;

Rulmanlı yataklama düzenlerinde, yalnızca iyi sonuç vermiş kaliteli gresleri ve sıvı yağları

kullanınız.

Greslerin kullanım bölgesine dikkat ediniz.

İşletme sırasında rulmanın çalışma sıcaklığını sürekli gözlem altında tutunuz.

Sıvı yağın işletme sıcaklığındaki viskozitesine dikkat ediniz. Viskozite (kıvam), doğrudan

çalışma sıcaklığına bağlı olarak değişir. Rulmanın çalışması esnasında, yağ filminin rulmanın

hiçbir bölgesinde kopmadan kalabiliyor olması, en öncelikli oranda yağın işletme viskozitesine

bağlıdır.

Değişik sabun esaslı gresler için uygulama sınır değerlerini üreticisinden alınız ve özellikle farklı

sabun esaslı gresleri birbirleriyle karıştırmamaya özen gösteriniz.

İnce yağları yüksek devir hızları için, kalın yağları ise düşük devir hızları için kullanınız.

Yağlama maddesinin neme karşı davranışına dikkat ediniz.

Yağlama maddesinin kabını, yağlama aletlerini ve nipelleri temiz tutunuz.

RULMANLARDA TAKMA VE SÖKME TAKMA’YA HAZIRLIK

Rulman hasarlarının kök sebepleri araştırıldığında en önemli sebeplerin başında montaj hataları

gelmektedir. Bu yüzden aşağıdaki adımların izlenmesi hasar frekansını ve riskleri önemli ölçüde

azaltacaktır.

Atölye resmine uygun olarak, ayrı ayrı yapılması gereken işlemleri planlayınız.

Rulmanın ambalajı üzerindeki simgeyi kendi üzerindeki simgeyle karşılaştırınız. Resme ve

talimatlara uygun rulman taktığınızdan emin olunuz.

Korozyona karşı koruma yağı, oturma ve dayanma yüzeyleri üzerinde bırakılmamalıdır.

Kullanılmış ve kirlenmiş rulmanları yıkayınız.

17

Rulmanlar üzerinde sonradan hiçbir surette talaş kaldırıcı bir işlem yapmayınız.

Montaj yerini tozsuz ve temiz tutunuz.

Özellikle mil ve yuva gibi, rulmanın temas halinde çalışacağı komşu elemanların tamamen

temiz durumda olup olmadığını kontrol ediniz.

Mil ve yuva toleranslarını, teknik resme uygunlukları açısından muhakkak kontrol ediniz.

Oturma yüzeylerinin biçim toleranslarını ve pürüzlülük değerlerini kontrol ediniz.

Tüm ölçme cihazlarını, bulundukları ortamın ısısına alışabilmeleri bakımından, ölçme

işlemlerinin yapılacağı odaya en az birkaç saat önceden getiriniz.

“Asla bir rulmana doğrudan çekiçle vurulmaz”

“Önce sıkı geçirilecek olan bilezik takılır”

“Takma kuvvetleri yalnızca sıkı geçirilen bilezik üzerinden iletilir”

“Parçalarına ayrılabilir rulmanlarda, iç ve dış bilezik önce ayrı ayrı TAKILIR; SONRA

parçalar hafifçe döndürülerek içi içe geçirilir ve montaj tamamlanır”

“Montaj bittikten sonra, gerekli radyal ve eksenel boşluk kontrol edilmelidir”

İŞLETME SIRASINDA RULMAN HASARLARININ TEŞHİSİ

Eğer rulman takma işlemi doğru yapılmış ve rulmanın çalışma şartları önceden belirlenmiş olan

yük, devir ve sıcaklıklara uygunluk gösteriyorsa ve de uygun bir yağlama sistemi mevcutsa; rulmanın,

normal olarak, malzeme yorulması (pitting) nedeniyle hasarlandığı kabul edilir. Bu şekilde çalışmaya

devam edilmesi halinde, soyulma hızla artar ve tüm yataklama düzenine zarar verebilecek şekilde

tamamen bozulur.

18

Rulman hasarları çoğu zaman aşağıdaki sebeplerden kaynaklanır:

Rulmanın veya çevre elemanının hatalı montajı;

Geçme yüzeylerinin düzgün geometrik formdan sapma göstermesi ve mil ile yuvaya ait çap

toleranslarına riayet edilmemesi;

Mil ile yuva arasındaki eksen kaçıklığı

Rulman için uygun olmayan işletme şartları (yük, devir sayısı, sıcaklık);

Fakir yağlama

Uygun olmayan bir sızdırmazlık sistemi

Uygun olmayan yağ seçimi

Rulman üzerinden elektrik akımı geçmesi

Hasara ait ilk belirtiler sayesinde, problemin ne olduğunu ortaya çıkarmak ve rulmanın tekrar

düzgün çalışmasını sağlamaya yönelik, bu problemleri gidermek mümkün olur. En sık karşılaşılan

rulman hasarlarına ait bazı örnekler, aşağıda verilmiştir.

Genellikle, şu hasarların oluşması halinde rulmanlar değiştirilir;

Rulman parçalarına ait hareketli yüzeylerde ve iç bilezik delik yüzeyinde korozyon belirtileri,

Mekanik veya elektrik sebepli karıncalanma,

Pullanma ve malzeme kayıpları,

Deforme olmuş veya kırılmış perçinler,

Çatlak kafes,

Sarı, mavi, gri ya da kırmızıya dönüşmeye başlamış renk değişimleri,

Yuvarlanma yolları ve yuvarlanma elemanları üzerinde ezikler, vuruklar ya da kaynak

malzemesi.

Radyal boşluğun artmasına sebep olarak rulmanın gürültülü ve titreşimli çalışmaya

başlamasıyla kendini belli eden mikro seviyedeki çapaklanma ve soyulmalar fark edilir fark edilmez,

rulmanın değiştirilmesi önerilir. Çalışma yüzeylerinde kazıntıların oluşmaya başlaması; gürültüye, salgılı

bir dönmeye ve rulmanın kilitlenmesine neden olacağından, çoğu zaman rulmanın değiştirilmesini

gerektirir.

Fakir yağlama şartları kaçınılmaz olarak sürtünmelerin aniden artmasına ve temas yüzeylerinin

aşırı ısınmasına sebebiyet verir. Ağır yük ve yüksek devir hızlarına maruz hareketli yüzeyler arasındaki

yağ filminin kopması, mikro seviyede kalıcı şekil değiştirmelere (plastik deformasyon) ve malzeme

kaynamalarına neden olur (bu durum, temas yüzeylerinin pürüzsüzlüğünün ve parlaklığının

kaybolmasıyla kendini gösterir).

19

Bu aşınma, yapışarak kaynama etkili bir aşınma olup; rulmanı ve bunun neticesi olarak da

zincirleme şeklinde tüm yataklama düzenini kilitlemeye kadar varan malzeme kırılma ve kopmalarına

sebep olur. Rulmanın nemli bir ortamda çalışıyor olmasından ya da su, asit veya alkali maddelerle

teması sonucu kirlenmesinden dolayı, metal yüzeylerde oluşan kimyasal reaksiyonlar, rulmanın

paslanarak aşınmasına yol açar.

Durgun biçimde titreşen veya yavaşça salınan rulmanların kayma (makara uçları) ve

yuvarlanma temasına maruz kalan yüzeylerinde, küçük kızıl zerrecikler şeklinde gözlenebilen

oksitlenmeler oluşur. Rulmanın korozyona uğramasından dolayı ortaya çıkan bu türden bir aşınma;

radyal boşluğun, titreşimlerin ve gürültülü seviyesinin artmasına neden olmak suretiyle, rulman ömrünün

düşmesinde doğrudan etkili olur.

Uygun olmayan geçme toleranslarının kullanılmış olmasına ya da geçme yüzeylerine ait

montajın hatalı yapılmış olmasına bağlı olarak ortaya çıkan, mil üzerinde veya yuvada bileziklerin dönüş

uygunsuzlukları (nispi hareketlilik) ; bu temas noktalarında paslanmaya yol açarak, yüzeylerin

aşınmasına sebebiyet verir.

Durgun haldeyken oluşan titreşimlerden dolayı rulmanın bozulmasıyla ortaya çıkan görüntü

(yuvarlanma yollarında ve yuvarlanma elemanlarında çapraz izler), görünüş itibariyle, rulmandan

elektrik akımı geçmesiyle meydana gelen hasar tipini (elektrik esaslı karıncalanma) andırır. Bu tür bir

hasarın oluşmasına, makara ve bilezikler arasındaki temas noktalarında erime yaratabilecek, 0.5 V’ luk

bir voltaj yeterli olur.

Bu iki problemden kaçınabilmek için aşağıdaki tedbirler tavsiye edilir:

Rulmanda durma halindeyken yük binmemesini sağlamak ya da titreşimleri engelleyebilmek

açısından mili eksenel yönde sabitlemek;

Elektrik akımını rulmanın arkasından geçecek şekilde saptırmak.

Problemlerin, yataklama düzeninin ya da makinanın tamamını etkileyecek şekilde büyümesini

önlemek, bütün bu hata ve olumsuzlukları zamanında ortaya çıkarabilmek, özel bir ilgi, gözleme ve

tecrübe gerektirir.

20

Rulmanlara ait bazı hasar fotoğrafları ve hasar sebepleri aşağıda gösterilmiştir:

Sabit bilyalı bir rulmanın iç bileziğinde soyulma

(pitting) Sabit bilyalı bir rulmanın iç bileziğinin normal

malzeme yorulmasının son durumunda kırılması

Eğer rulman doğru takılmışsa ve uygun bir

yağlamanın yapıldığı işletme şartlarında önceden

belirlenmiş olan yük, devir hızı ve sıcaklıklara göre

çalıştırılıyorsa, rulmanın “malzeme yorulmasından”

dolayı bozulduğu kabul edilir. Bu türden bir bozulma

ilk olarak, yaklaşık 0,1mm derinliğinde kavitasyon ve

karıncalanmaların ortaya çıkmasıyla başlar.

Bir rulman normal şartlarda “malzeme yorulmasından

dolayı bozulur. Resimde, bu nedenden ötürü bozulan

oynak bilyalı rulmana ait tipik bir örnek verilmiştir.

Bozulmanın bazı bölgelerde daha net ve kaba olarak

ortaya çıkmış olması sürtünmelere ya da yağlama

hatasına bağlanabilir. Eşit uzunlukta iki adet daire yayı

şeklinde bölgenin, her iki hareket yolunda da aynı

açısal konumda bulunması, iyi yüklenme şartlarının bir

kanıtıdır.

Rulman için olağan bir bozulma. Resimde, oynak bilyalı

rulmanın dış bileziğine ait, “malzeme yorulması”

hasarından oluşan, tipik bir örnek verilmektedir. Eşit

uzunlukta ve aynı açısal konumda iki adet yay şeklinde

bölge bulunması, iyi yüklenme şartlarının bir kanıtıdır.

21

Malzeme yorulması” nedeniyle olağan bir bozulma.

Korozyon etkisi. Mercek altında bakılan hareket yolu

yüzeyinde yer yer çukurlar gözlenmektedir. Bir teki bile

rulmanda komple bir hasarın doğmasına neden olabilir.

Korozyon genellikle “malzeme soyulmasına neden olur.

Makaralar arasındaki boşluğa denk gelecek biçimde eşit

aralıklarla ortaya çıkmış bir hasarın görüldüğü iç bilezik.

Hasarın çıkış noktası korozyondan dolayıdır.

İç bilezik ile mil arasındaki geçmenin uygun seçilmemiş

olması halinde, iç bileziğin mil üzerinde kayarak dönmesi

neticesi, bu bölgelerde metal yenmelerinden oluşan

korozyon ortaya çıkar. Bu oksitlenme milin ve iç bilezik

deliğinin hızla aşınmasına sebep olur. Radyal boşluğun

artması sonucu aşınma, zincirleme olarak, tüm rulmana

sirayet eder ve hatta dış bilezik bile hasar görebilir.

22

Resimde, yuva içinde kayarak dönmüş bir dış bilezik

görülmektedir. Yüzeyde kızıl renk hâkim olup, ara ara

parlak yüzeyler veya kazıntı ve yuvarlanma izleri göze

çarpmaktadır.

Takma kuvvetlerinin rulmanın hareketli parçaları

üzerinden iletilmesi sonucu, iç bileziklerin hareket

yollarında oluşan çentikler; makara arası boşlukların

belirlediği eşit aralıklarla, hareket yolunun pullanarak

soyulmasına neden olur.

Doğrudan konik mile takılmış rulmanın hatalı konumu;

yükün rulman üzerinde düzgün dağılmamasına sebep

olacağından, bu durumda dengesiz yüklenmiş olan

hareket yolunun hasar görmesine yol açacaktır.

Dış bilezik hareket yollarına etki edecek kadar şiddetli

titreşmiş makaralardan dolayı oluşan hatalı sertleşme.

23

Dış bilezik hareket yolunda, yanlış ya da yetersiz yağlama

şartları yüzünden hasar başlangıcı. Hasar derinliği henüz

çok az ve hareket yolu üzerinde, kaba beneklenmeye

doğru giden, ince bir tabaka şeklinde görünüm mevcut.

Dış yanda ise korozyon görülmektedir.

İç bilezik ve bir önceki resimden alınan dış bileziğe ait

makara çiftleri. Hareket yollarında derin oluklar oluşmuş

ve makaralar kum saatine benzeyecek kadar çok fazla

aşınmış. Bu tip bir hasarda hareket yolu ve makaralar

genellikle koyu kahverengi bir renk alır.

Hatalı ya da yetersiz yağlama nedeniyle oluşan hasarlar

kafesi de etkiler. Pirinç kafesler yağlamadan doğan

hasarlara karşı hassas olup, çabuk aşınırlar. İç bileziğin

orta flanşı üzerine binmiş yapıdaki kafes, neredeyse kendi

kalınlığının yarısı kadar aşınmış durumdadır.

Eğilmiş temas yüzeylerinden anlaşıldığı gibi, yetersiz bir

yağlama gerçekleştirilmiştir. Merkez faturaya ve makara

yan yüzlerine ait eğilmiş yüzeylerde, bu bölgelerde yağ

filmi koptuğu için, sikloidal izler gözlenmektedir. Buna

sebep yetersiz yağlama veya aşırı eksenel yüklenme

olabilmektedir.

24

Rulmanın yüklenme durumuna göre uygun olmayan

kalitede bir yağ ya da yağlama kabiliyetini yitirmiş bir yağ

kullanmak, makaralara ait geniş bir alan üzerinde

yüzeysel soyulmalara sebebiyet verir.

Resimde; iç ve dış bileziklerinde, yabancı partiküllerin

neden olduğu aşınma belirtilerinin gözlendiği, bir

titreşimli elek rulmanı gösterilmektedir. Aşınmaya,

rulmanın, bu zerrecikler yüzünden kirlenmesi sebep

olmuştur. İç bilezik hareket yolunun “dalgalı” görünümü

makinanın ürettiği titreşimler sonucudur.

Aşınma; yağın, dışardan giren sert partiküller yüzünden

kirlenmesiyle başlamıştır. Yetersiz yağlama şartlarında

da, hareket halinde olan yüzeylerin doğrudan birbirleriyle

teması neticesi, bu partiküller ortaya çıkar. Hasar

oldukça yavaş gelişir. Bu tip bir aşınma, yüzeylerde

pullanmaların gelişerek artmasına yol açar.

Bu resimde, yabancı zerreciklerin başlattığı aşınmanın

neden olduğu pullanmanın giderek artması sonucu

ortaya çıkan hasar görülmektedir.

25

İç bilezikteki soyulma (pullanma), rulmanın ancak bakımı

yapılırken, tespit edilebilmiştir. Hareket yolu aşırı derecede

noktasal yüke maruz kalmış ve rulman vaktinden önce

bozulmuştur.

Rulmanın bölgesel olarak aşırı yüklenmesi sonucu

meydana gelmiş yırtılmalar. İç bilezik çatlamış.

Makaranın tüm çevresi boyunca oluşmuş kazınma izleri. Bu

olay; yetersiz yağlama yapılması veya yağa aşındırıcı

zerreciklerin bulaşması ya da rulmanın gereğinden fazla sıkı

geçirilmesi hallerinde ortaya çıkar. Bu durum, rulmanın

düzgün çalışamamasına veya kitlenmesine ya da aşırı

gürültüye neden olur.

Rulmanın mile tam dik olarak takılamamasından dolayı,

eksenel yüklerin eksantrik (mil ekseninden kaçık şekilde)

etkimesi sonucu hareket yolunda oluşan pullanmalar.

26

Rulman takılırken, bilezikler, izin verilenden daha büyük

bir açıyla birbirleri üzerine devrildiği için, kafes hasar

görmüştür.

Üzerinden elektrik akımı geçmiş oynak makaralı bir

rulmanın dış bilezik hareket yolu.

EKOL EKSPERTİZ MÜHENDİSLİK GRUBU

Ayşe Nazlıer Efetürk Eksper – Mühendislik / Yangın / Kredi Finans

Ayça Şener Eksper – Mühendislik / Kimya Yüksek Mühendisi

Hüseyin Kaycı Eksper – Mühendislik / Tarım Makinaları Mühendisi

Zühre Tamer Risk ve Hasar Yönetmeni – Hasar Uzmanı

Ali Ömer Yıldır Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman / Otomotiv Öğretmeni

Erdim Dalkılıç Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman / Makine Mühendisi

Efe Eroğlu Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman / Makine Mühendisi

İlhan İrfan Adıgüzel Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman/Rafineri ve Petrokimya Tek.

Ender Doğan Risk ve Hasar Yönetmeni – Hasar Uzmanı

Sinan Deniz Risk ve Hasar Yönetmeni – Hasar Uzmanı

***Bu bülten, konuyla ilgili çeşitli kaynaklardan derlenen bilgiler ile hasar ve risk alanındaki

tecrübelerimiz çerçevesinde hazırlanmış olup, kendi görüşlerimizi içermektedir.